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研究内容

主に利用する

観測施設

#1. VERA

直径20mの電波望遠鏡を4台使った超長基線電波干渉計です。高精度な電波源三角法を可能にする特別なtwo-beamシステムを採用しています。2002年から始動。

私たちのチームはVERA入来局の運営に携わりながら学術的なスキルを向上させています。具体的には、電波望遠鏡の運用、研究計画、研究プロポーザル、ハード・ソフトウエアの開発、高水準の教育、アウトリーチなどです。

VERA公式ホームページへ

#2. 45m電波望遠鏡

1982年から運用されている大型ミリ波電波望遠鏡で、20~116[GHz]の放射を高感度で受信します。この望遠鏡はEAVNのような電波干渉計としても活躍します。大規模な口径、工学系、また機器室は、新しい装置の開発を可能にしています。

私たちのチームは高感度の単一鏡観測とVLBI観測を求め、頻繁に野辺山電波観測所を訪れています。現在実行中のプロジェクトは2つあり、メーザーが付随した晩期型星のモニター観測FLASHING(FLASHING計画へ)と3バンド同時観測システムの開発HINOTORI(HINOTORI計画へ)です。

野辺山宇宙電波観測所ホームページへ

#3. KaVA

KVNとVERAが一緒になったKaVAは、可能な限り望遠鏡を一斉に同期(天体トラッキング、周波数、記録機等) させることができる最も献身的な電波干渉計のひとつです。KaVAチームとは2000年代初頭から頻繁に連絡を取り合っています。彼らはKaVAだけでなくテジョン相関局の運営も行います。テジョン相関局では、KaVA/EAVNで取得されたデータが集められます。データは相関処理後、天文学者の手に渡ります。

私たちのチームはKaVA ESTAMA(Expanded Study on Stellar MAsers)などの大型プロジェクトをリードしてきました。KaVA ESTEMAでは、メーザー源のスナップショットの取得とEAVNのモニター観測候補選出のため水やSiOメーザーを持つ長期型変光星の観測をしました。

私たちのチームはKaVAのチームと協力し、多周波同時観測と高精度位置天文観測のため、最先端のVLBI技術開発に取り組んでいます。

KaVA公式ホームページへ(英語)

#4. EAVN

東アジアVLBIネットワークは新設の超長基線電波干渉ネットワークで、科学的な観測は2018年から始まっています。科学者や学生は、その研究が最重要であると認められれば、お金を払わずにこの望遠鏡を使い、前進的な天文学研究や小規模天体のモニタリングをすることが可能です。EAVNは東アジア全域の電波望遠鏡から構成されており、日本の望遠鏡であるVERA、韓国のKVN、中国のCVN等が該当します。時にはヨーロッパ、北アメリカ、オセアニアといった世界各国の望遠鏡と協力をすることもあります。

Figure credit: An T., Sohn B.W., & Imai H., Nature Astronomy 2, 118 (2018)

私たちのチームはEAVNの大型プロジェクトのひとつであるESTEMA(EAVNによる天体メーザー動的画像の合成)を率いています。このプロジェクトでは、水やSiOメーザーが付随した長期型変光星の積極的なモニターが行われています。

私たちのチームは、EAVN観測における受信可能な高・低域周波数バンドの拡張にも貢献しています。EAVNのチームと定期的な話し合いを重ね、試験観測の実施を担当するなどしています。

EAVNのホームページへ(英語)

#5. ALMA

アルマ望遠鏡は日本が建設、運営共に主要な貢献を果たしている国際的天文プロジェクトのひとつです。科学的な運用は2011年から始まり、地球の大気による減衰の影響を最小限に抑えることができる高地点で、ミリ波、サブミリ波における様々な宇宙の状態を深大に開拓しています。

私たちのチームはVLBI観測の結果を元に、より詳細な情報を求めてアルマ望遠鏡を使います。私たちの特に科学的に重要な発見のひとつは、この望遠鏡を使った、たったの30分間の観測からみつけられました。(この研究成果の詳細へ).

アルマ望遠鏡ホームページへ

#6. RadioAstron

ロシアが率いるVLBI計画で、"Spectr-R"と呼ばれる宇宙飛翔体を使います。RadioAstronは、日本のVSOP 計画 に次いで2番目に成功したスペースVLBI計画です。RadioAstronは7マイクロ秒 角という天文学史上最も高い解像度を達成しました。2013年から2019年まで運用され、受信信号に対してその後も分析が続いています。

私たちのチームはRadioAstron観測プロジェクトのひとつに携わっており、星形成領域にある明るい水メーザー源の観測によって、最 も強い宇宙メーザーの放射メカニズムと若い巨星の成長過程の関係の解明に取り組んでいます。

Radioastronのホームページへ(英語)

#7. ASKAP

ASKAP(Australian Square Kilometre Array Pathfinder)はSKA(Square Kilometre Array)の1%規模相当の望遠鏡で、直径12mの望遠鏡36台で構成され、乾燥して平坦な地域の西オーストラリア地区にあります。位相配列型システムは各アンテナの受信電圧から30平方度の視野を生み出すことができます。

私たちのチームはASKAPのワーキンググループのメンバーたちと共同研究をしています。この共同研究は、私たちとオーストラリアの人々が関係を保ち続ける良い機会を与えてくれています。 そのような研究の代表例は GASKAP(Galactic ASKAP Spectral Line Survey)(英語)です。

ASKAPのホームページへ(英語)

#8. SKA

SKA(The Square Kilometre Array)は2022年から建設開始された世界で一番大きな次世代電波望遠鏡計画で、南アフリカ、オーストラリア、そして電波望遠鏡を抱えるその近傍諸国で運用が行われます 。私たちのチームは日本がSKAに貢献し、SKAを使った科学研究ができるように日本SKA>コンソーシアム(SKA-JP)に参加しています。SKAの建設段階では、VERAがSKAの先駆的電波望遠鏡の一つとして、新しい技術開発に使われます。

現在進行中の

プロジェクト

#1. ESTEMA

EAVN天体メーザー動的画像合成プロジェクト(ESTEMA)は、2018年にスタートした星周にあるSiOと水メーザーのモニター観測を10年に渡って行います。メーザー輝線の動的画像は22[GHz]、43[GHz]と86[GHz]のVLBI観測で取得でき、星の質量損失過程の力学の詳細的な解明に役立ちます。具体的には、星の脈動によって引き起こされる急激な質量損失の加速や、星の表面の非均一性による非均一な質量放出などのメカニズムがあります。

#2. FLASHING

FLASHING(The Finest Legacy Acquisitions of SiO and H2O maser Ignitions by Noveyama Generation)は素早い双極ジェットが平行に噴き出している"噴水"のような特徴を持ったSiOと水メーザーが付随した晩期型星のモニター観測をしています。このように、質量放出が止まり、惑星状星雲に進化する段階にある天体は、天の川銀河全体で20個程しか発見されておらず、星が10~100年という一瞬の間に最大質量損失を終えてしまうことの間接的な証拠になっています。FLASHING の目的は、これらの天体による質量放出の加速ををリアルタイムでモニターすることです。野辺山45m電波望遠鏡は高感度且つHINOTORIプロジェクトで開発された特別な光学系を使い、薄暗いメーザーも検出することができます。.

#3. NESS-NRO

NESS(the Nearby Evolved Stars Survey)は長期型変動星の星周に広がる構造の電波マッピングで、光学望遠鏡と、JCMT(James-Clark-Maxwell Telescope)やサブミリ波望遠鏡GEMINIのような電波望遠鏡を使います。野辺山45m望遠鏡はNESSで使われる望遠鏡の一つとして2018年から採用されています。NESS-NROのターゲットは一酸化炭素が最低の回転遷移をする際に出す放射で、周波数は110[GHz]と115[GHz]です。一酸化炭素は質量放出のレコードを残しているかもしれない星周に分布する冷たいガスのトレーサーになります。

#4. HINOTORI

HINOTORI(The Hybrid Integration Project in Nobeyama, Triple-band ORIented)プロジェクトは、3バンド(22/43/86[GHz])受信機システムを立ち上げるため<、a href="#NRO45m">野辺山45m望遠鏡の光学系やVLBIのバックエンドシステムをアップグレードするという目的で動いており、そのシステムを使うことで、ESTEMAプロジェクトに参加します。HINOTORIプロジェクトは鹿児島大学、山口大学、大阪府立大学、そして水沢と野辺山にある国立天文台との共同研究です。

#5. International Collaborations in Observations and Researchs

私たちのチームは他に、準メンバーとして参加している国際プロジェクトもあります。研究室メンバーは、これらの国際プロジェクトで新しい共同研究の機会を通して海外経験などの研究キャリアを積むことになります。私たちが幅広い分野の面白い研究に取り組むことができるのは、電波天文学・電波干渉計における国際的ネットワークのおかげです。

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